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8. 夜幕降临,道路两侧的彩灯五光十色,霓虹灯闪烁跳动,扮靓着城市。一般会使用如图所示的小彩灯串联成电路,一个彩灯熄灭后,其余彩灯依然明亮;如果取走任一只灯,整串灯也会熄灭。原因是小彩灯正常发光时,电流从
灯丝
(填“灯丝”或“金属丝”)上通过;灯丝断裂时,电流从金属丝
(填“灯丝”或“金属丝”)上通过。如果有一串节日彩灯上有 50 只相同的小灯泡,接到 220 V 的照明电路中,50 只小灯泡都发光,电源插头处的电流为 200 mA,那么,通过每只小灯泡的电流是0.2
A,每只小灯泡两端的电压为4.4
V;当一个小彩灯灯丝烧坏时,它两端电压瞬间变成220
V,最终变成0
。答案
8. 灯丝 金属丝 0.2 4.4 220 0 提示:小彩灯正常发光时,电流从灯丝通过,灯丝断裂时,电流能从金属丝中通过;由于小灯泡串联,若电源插头处的电流是$200\ \mathrm{mA}$,则通过每只灯泡的电流都是$200\ \mathrm{mA}$,即$0.2\ \mathrm{A}$;将50只小灯泡串联接到照明电路中,每只灯泡两端的电压为$\dfrac{220\ \mathrm{V}}{50}=4.4\ \mathrm{V}$;当一个灯泡灯丝烧断后,这个灯泡两端电压瞬间变成$220\ \mathrm{V}$,金属丝的绝缘层被击穿而成为导线,金属丝两端电压几乎为零,故其他灯还能继续发光。
解析
【分析】
本题需结合小彩灯的特殊结构和串联电路的电流、电压规律解题。首先明确小彩灯正常发光与灯丝断裂时的电流路径，再利用串联电路电流处处相等、总电压等于各用电器电压之和的特点，计算每只灯的电流和电压，分析灯丝烧坏后的电压变化。
【解析】
1. 小彩灯正常发光时，电流从灯丝通过，使灯丝发热发光；当灯丝断裂时，金属丝的绝缘层被击穿，电流转而从金属丝通过，因此其余灯仍能工作。
2. 串联电路中电流处处相等，电源插头处电流为 $ 200\ \mathrm{mA} = 0.2\ \mathrm{A} $，所以通过每只小灯泡的电流均为 $ 0.2\ \mathrm{A} $。
3. 50只相同的小灯泡串联在220 V电路中，根据串联电路电压规律，每只小灯泡两端电压为 $ U = \frac{220\ \mathrm{V}}{50} = 4.4\ \mathrm{V} $。
4. 当一个小彩灯灯丝烧坏时，它两端电压瞬间等于电源电压220 V；随后金属丝的绝缘层被击穿成为导线，该灯相当于导线，两端电压最终变为0。
【答案】
灯丝；金属丝；0.2；4.4；220；0
【知识点】
串联电路电流规律；串联电路电压规律；小彩灯工作原理
【点评】
本题结合生活中的小彩灯，考查串联电路的电流、电压特点及小彩灯的特殊结构，需理解其工作原理，结合串联规律分析，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题需结合小彩灯的特殊结构和串联电路的电流、电压规律解题。首先明确小彩灯正常发光与灯丝断裂时的电流路径，再利用串联电路电流处处相等、总电压等于各用电器电压之和的特点，计算每只灯的电流和电压，分析灯丝烧坏后的电压变化。
【解析】
1. 小彩灯正常发光时，电流从灯丝通过，使灯丝发热发光；当灯丝断裂时，金属丝的绝缘层被击穿，电流转而从金属丝通过，因此其余灯仍能工作。
2. 串联电路中电流处处相等，电源插头处电流为 $ 200\ \mathrm{mA} = 0.2\ \mathrm{A} $，所以通过每只小灯泡的电流均为 $ 0.2\ \mathrm{A} $。
3. 50只相同的小灯泡串联在220 V电路中，根据串联电路电压规律，每只小灯泡两端电压为 $ U = \frac{220\ \mathrm{V}}{50} = 4.4\ \mathrm{V} $。
4. 当一个小彩灯灯丝烧坏时，它两端电压瞬间等于电源电压220 V；随后金属丝的绝缘层被击穿成为导线，该灯相当于导线，两端电压最终变为0。
【答案】
灯丝；金属丝；0.2；4.4；220；0
【知识点】
串联电路电流规律；串联电路电压规律；小彩灯工作原理
【点评】
本题结合生活中的小彩灯，考查串联电路的电流、电压特点及小彩灯的特殊结构，需理解其工作原理，结合串联规律分析，难度适中。
【难度系数】
0.5
9. 如图所示电路中, 灯 $\mathrm{L}_1$ 和 $\mathrm{L}_2$ 的规格相同,闭合开关 $\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$, 电流表 $\mathrm{A}_1$ 和 $\mathrm{A}_2$ 的示数分别为 0.6 A 和 1.0 A, 则通过灯 $\mathrm{L}_3$ 的电流为
0.1
A, 电流表 $\mathrm{A}_3$ 的示数为1.1
A。断开开关 $\mathrm{S}_2$, 能继续发光的灯是$\mathrm{L}_3$
, 电流表 $\mathrm{A}_1$ 的示数变小
(填“变大”“变小”或“不变”)。答案
9. 0.1 1.1 $\mathrm{L}_3$ 变小 提示:由图知三灯并联,电流表$\mathrm{A}_3$测干路电流,电流表$\mathrm{A}_1$测灯$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$支路的电流之和,电流表$\mathrm{A}_2$测灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$支路的电流之和,灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的规格相同,有$I_{\mathrm{A}_2}=I_1+I_2=1.0\ \mathrm{A}$,则$I_1=I_2=0.5\ \mathrm{A}$,又因$I_{\mathrm{A}_1}=I_2+I_3=0.6\ \mathrm{A}$,通过灯$\mathrm{L}_3$的电流$I_3=0.6\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=0.1\ \mathrm{A}$,电流表$\mathrm{A}_3$的示数$I_{\mathrm{A}_3}=I_1+I_2+I_3=0.5\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}+0.1\ \mathrm{A}=1.1\ \mathrm{A}$;断开开关$\mathrm{S}_2$后,电流从电源正极出发,经电流表$\mathrm{A}_3$、$\mathrm{A}_1$、灯$\mathrm{L}_3$、开关$\mathrm{S}_1$回到负极,故只有灯$\mathrm{L}_3$发光,此时电流表$\mathrm{A}_1$只测灯$\mathrm{L}_3$的电流,示数变小。
解析
【分析】
首先明确闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$时，灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_3$为并联电路，需先确定各电流表测量的支路电流：电流表$\mathrm{A}_1$测$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$的总电流，电流表$\mathrm{A}_2$测$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的总电流，电流表$\mathrm{A}_3$测干路总电流；由于$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$规格相同，并联时电流相等，结合并联电路“干路电流等于各支路电流之和”的规律计算各支路电流，再分析断开$\mathrm{S}_2$后的电路通路情况，判断灯泡发光和电流表示数变化。
【解析】
1. 闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$时，三灯并联，$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$规格相同，故$I_1=I_2$。
电流表$\mathrm{A}_2$测$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的总电流，即$I_{\mathrm{A}_2}=I_1+I_2=1.0\ \mathrm{A}$，因此$I_1=I_2=\frac{1.0\ \mathrm{A}}{2}=0.5\ \mathrm{A}$。
电流表$\mathrm{A}_1$测$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$的总电流，即$I_{\mathrm{A}_1}=I_2+I_3=0.6\ \mathrm{A}$，则通过$\mathrm{L}_3$的电流$I_3=0.6\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=0.1\ \mathrm{A}$。
干路电流表$\mathrm{A}_3$的示数为总电流：$I_{\mathrm{A}_3}=I_1+I_2+I_3=0.5\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}+0.1\ \mathrm{A}=1.1\ \mathrm{A}$。
2. 断开$\mathrm{S}_2$后，$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$所在支路断开，只有$\mathrm{L}_3$接入电路，故能继续发光的是$\mathrm{L}_3$；此时$\mathrm{A}_1$原来测$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$的总电流，现在仅测$\mathrm{L}_3$的电流，因此示数变小。
【答案】
0.1；1.1；$\mathrm{L}_3$；变小
【知识点】
并联电路电流规律、电流表的使用
【点评】
本题结合并联电路特点考查电流计算，核心是正确分析电路结构，明确各电流表的测量对象，利用并联电流规律解题；断开开关后需重新梳理电路通路，判断灯泡工作状态和电流变化，需注意电路分析的逻辑性。
【难度系数】
0.5
首先明确闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$时，灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_3$为并联电路，需先确定各电流表测量的支路电流：电流表$\mathrm{A}_1$测$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$的总电流，电流表$\mathrm{A}_2$测$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的总电流，电流表$\mathrm{A}_3$测干路总电流；由于$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$规格相同，并联时电流相等，结合并联电路“干路电流等于各支路电流之和”的规律计算各支路电流，再分析断开$\mathrm{S}_2$后的电路通路情况，判断灯泡发光和电流表示数变化。
【解析】
1. 闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$时，三灯并联，$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$规格相同，故$I_1=I_2$。
电流表$\mathrm{A}_2$测$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的总电流，即$I_{\mathrm{A}_2}=I_1+I_2=1.0\ \mathrm{A}$，因此$I_1=I_2=\frac{1.0\ \mathrm{A}}{2}=0.5\ \mathrm{A}$。
电流表$\mathrm{A}_1$测$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$的总电流，即$I_{\mathrm{A}_1}=I_2+I_3=0.6\ \mathrm{A}$，则通过$\mathrm{L}_3$的电流$I_3=0.6\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=0.1\ \mathrm{A}$。
干路电流表$\mathrm{A}_3$的示数为总电流：$I_{\mathrm{A}_3}=I_1+I_2+I_3=0.5\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}+0.1\ \mathrm{A}=1.1\ \mathrm{A}$。
2. 断开$\mathrm{S}_2$后，$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$所在支路断开，只有$\mathrm{L}_3$接入电路，故能继续发光的是$\mathrm{L}_3$；此时$\mathrm{A}_1$原来测$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$的总电流，现在仅测$\mathrm{L}_3$的电流，因此示数变小。
【答案】
0.1；1.1；$\mathrm{L}_3$；变小
【知识点】
并联电路电流规律、电流表的使用
【点评】
本题结合并联电路特点考查电流计算，核心是正确分析电路结构，明确各电流表的测量对象，利用并联电流规律解题；断开开关后需重新梳理电路通路，判断灯泡工作状态和电流变化，需注意电路分析的逻辑性。
【难度系数】
0.5
10. 如图所示的电路中,闭合开关,两灯均发光。
(1) 若在电路中添加一根导线,连接a、b、c、d四点中的两点。为避免实验中电源短路,导线不能连接
(2) 若过了一会儿,两灯都熄灭了。已知电路中只有一处故障,且发生在灯$\mathrm{L}_{1}$或$\mathrm{L}_{2}$上。经过思考,小华认为故障
(1) 若在电路中添加一根导线,连接a、b、c、d四点中的两点。为避免实验中电源短路,导线不能连接
a、c
两点。(2) 若过了一会儿,两灯都熄灭了。已知电路中只有一处故障,且发生在灯$\mathrm{L}_{1}$或$\mathrm{L}_{2}$上。经过思考,小华认为故障
一定不
(填“一定”“可能”或“一定不”)是短路;在电路中添加一只完好的小灯泡$\mathrm{L}_{3}$,连接在a、b、c、d四点中的两点。当小灯泡$\mathrm{L}_{3}$连接的是b、c或c、d
两点时,闭合开关S,观察到小灯泡$\mathrm{L}_{3}$始终不发光,就能判断故障一定发生在灯$\mathrm{L}_{1}$。答案
10. (1) $a$、$c$ (2) 一定不 $b$、$c$或$c$、$d$ 提示:(1) 为避免实验中电源短路,导线不能连接$a$、$c$两点。(2) 原来灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$都发光,说明电路正常,经过一段时间,两灯都熄灭,若电路中只有一处故障,且只发生在灯$\mathrm{L}_1$或$\mathrm{L}_2$上,若灯$\mathrm{L}_1$或$\mathrm{L}_2$短路,另一个仍会发光,故一定不是短路。当灯$\mathrm{L}_3$接在$a$、$c$两点时,灯$\mathrm{L}_3$会发光,不能判断是否是灯$\mathrm{L}_1$断路;当灯$\mathrm{L}_3$接在$b$、$d$两点时,灯$\mathrm{L}_3$被闭合的开关短路,灯$\mathrm{L}_3$不会发光,不能判断是否是灯$\mathrm{L}_1$断路;当灯$\mathrm{L}_3$接在$b$、$c$或$c$、$d$两点时,若灯$\mathrm{L}_3$始终不发光,说明一定是灯$\mathrm{L}_1$断路;由于故障为$\mathrm{L}_1$断路,当灯$\mathrm{L}_3$接在$a$、$b$或$a$、$d$两点时,闭合开关,则灯$\mathrm{L}_3$发光,不符合题意。
解析
【分析】
本题考查串联电路的短路判断与故障分析，首先明确电路为L₁、L₂串联，电源两极在a、c两点。（1）问需避免电源短路，即不能直接连通电源两极；（2）问两灯熄灭且故障仅在L₁或L₂，需结合短路、断路的特点判断故障类型，再通过检测灯L₃的发光情况确定故障位置。
【解析】
（1）电源的两极分别为a点和c点，若添加导线连接a、c两点，会直接将电源两极连通，造成电源短路，损坏电源，因此为避免电源短路，导线不能连接a、c两点。
（2）若故障为某灯短路，比如L₁短路时，电路为L₂的简单电路，L₂会发光；若L₂短路时，电路为L₁的简单电路，L₁会发光，而题目中两灯都熄灭，且故障仅一处且在L₁或L₂上，因此故障一定不是短路。
要判断故障为L₁断路，添加完好的小灯泡L₃：当L₃连接b、c两点时，若L₃始终不发光，说明电路断路位置在L₁；当L₃连接c、d两点时，同理，若L₃不发光，说明断路在L₁，符合要求。
【答案】
(1) a、c (2) 一定不；b、c或c、d
【知识点】
电路短路；电路故障分析；串联电路
【点评】
本题结合串联电路特点考查短路判断与故障检测，需掌握短路、断路对电路的影响，难度适中，能有效考查学生的电路分析能力。
【难度系数】
0.5
本题考查串联电路的短路判断与故障分析，首先明确电路为L₁、L₂串联，电源两极在a、c两点。（1）问需避免电源短路，即不能直接连通电源两极；（2）问两灯熄灭且故障仅在L₁或L₂，需结合短路、断路的特点判断故障类型，再通过检测灯L₃的发光情况确定故障位置。
【解析】
（1）电源的两极分别为a点和c点，若添加导线连接a、c两点，会直接将电源两极连通，造成电源短路，损坏电源，因此为避免电源短路，导线不能连接a、c两点。
（2）若故障为某灯短路，比如L₁短路时，电路为L₂的简单电路，L₂会发光；若L₂短路时，电路为L₁的简单电路，L₁会发光，而题目中两灯都熄灭，且故障仅一处且在L₁或L₂上，因此故障一定不是短路。
要判断故障为L₁断路，添加完好的小灯泡L₃：当L₃连接b、c两点时，若L₃始终不发光，说明电路断路位置在L₁；当L₃连接c、d两点时，同理，若L₃不发光，说明断路在L₁，符合要求。
【答案】
(1) a、c (2) 一定不；b、c或c、d
【知识点】
电路短路；电路故障分析；串联电路
【点评】
本题结合串联电路特点考查短路判断与故障检测，需掌握短路、断路对电路的影响，难度适中，能有效考查学生的电路分析能力。
【难度系数】
0.5
三、解答题
11. 如图所示,是小亮同学设计的电路,他想利用电流表测量小灯泡$\mathrm{L}_{2}$中的电流。
(1)请在虚线框中画出相应的电路图。
(2)在图中改动一根导线,使电流表能直接测出两只电灯泡中的总电流,用“$×$”划掉应改动的导线,并用笔画线代替导线正确连接电路。
11. 如图所示,是小亮同学设计的电路,他想利用电流表测量小灯泡$\mathrm{L}_{2}$中的电流。
(1)请在虚线框中画出相应的电路图。
(2)在图中改动一根导线,使电流表能直接测出两只电灯泡中的总电流,用“$×$”划掉应改动的导线,并用笔画线代替导线正确连接电路。
答案
11. 如图所示
解析
【分析】
本题分为两小问：第一问需根据实物图分析电路连接方式，再规范画出对应电路图；第二问需调整导线使电流表测干路总电流，需明确电流表测总电流时应串联在干路中。首先分析实物电路：两灯泡$\mathrm{L_1}$、$\mathrm{L_2}$并联，开关$\mathrm{S}$在干路，电流表与$\mathrm{L_2}$串联，测$\mathrm{L_2}$的电流。画电路图时，要对应元件符号，体现并联结构；改动导线时，需将电流表接入干路，让电流先经过电流表再分支，从而测量总电流。
【解析】
(1) 画电路图：①画出电源符号，从正极出发，依次连接电流表后分为两条支路，一条支路连接灯泡$\mathrm{L_2}$，另一条支路连接灯泡$\mathrm{L_1}$，两条支路汇合后连接开关$\mathrm{S}$，最后回到电源负极，规范标注各元件符号，形成并联电路图。
(2) 改动导线：原电路中电流表测$\mathrm{L_2}$支路电流，要测总电流需将电流表移至干路。在实物图中，划掉电源正极连接电流表的导线（对应图中标记“×”的导线），将电流表的接线柱改接至开关$\mathrm{S}$与两灯泡的分支点之间，使电流从电源正极流出后先经过电流表，再分成两支分别进入$\mathrm{L_1}$、$\mathrm{L_2}$，汇合后经开关回到电源负极，此时电流表测干路总电流。
【答案】
如图所示
【知识点】
并联电路、电流表使用、电路图绘制
【点评】
本题考查并联电路的分析、电路图的绘制及电流表的使用，是电学基础题，需掌握并联电路特点和电流表测电流的方法，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题分为两小问：第一问需根据实物图分析电路连接方式，再规范画出对应电路图；第二问需调整导线使电流表测干路总电流，需明确电流表测总电流时应串联在干路中。首先分析实物电路：两灯泡$\mathrm{L_1}$、$\mathrm{L_2}$并联，开关$\mathrm{S}$在干路，电流表与$\mathrm{L_2}$串联，测$\mathrm{L_2}$的电流。画电路图时，要对应元件符号，体现并联结构；改动导线时，需将电流表接入干路，让电流先经过电流表再分支，从而测量总电流。
【解析】
(1) 画电路图：①画出电源符号，从正极出发，依次连接电流表后分为两条支路，一条支路连接灯泡$\mathrm{L_2}$，另一条支路连接灯泡$\mathrm{L_1}$，两条支路汇合后连接开关$\mathrm{S}$，最后回到电源负极，规范标注各元件符号，形成并联电路图。
(2) 改动导线：原电路中电流表测$\mathrm{L_2}$支路电流，要测总电流需将电流表移至干路。在实物图中，划掉电源正极连接电流表的导线（对应图中标记“×”的导线），将电流表的接线柱改接至开关$\mathrm{S}$与两灯泡的分支点之间，使电流从电源正极流出后先经过电流表，再分成两支分别进入$\mathrm{L_1}$、$\mathrm{L_2}$，汇合后经开关回到电源负极，此时电流表测干路总电流。
【答案】
如图所示
【知识点】
并联电路、电流表使用、电路图绘制
【点评】
本题考查并联电路的分析、电路图的绘制及电流表的使用，是电学基础题，需掌握并联电路特点和电流表测电流的方法，难度适中。
【难度系数】
0.5
12. 如图所示,电源电压恒定为9 V。当只闭合开关S时,电压表$\mathrm{V}_{1}$的示数为1 V,电压表$\mathrm{V}_{2}$的示数为7 V。求:
(1) 当只闭合开关S时,灯泡$\mathrm{L}_{2}$两端的电压。
(2) 当只闭合开关S和$\mathrm{S}_{2}$时,写出灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$和$\mathrm{L}_{3}$的发光情况。
(3) 当开关$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$都闭合时,电流表$\mathrm{A}_{1}$的示数为1.2 A,电流表$\mathrm{A}_{2}$的示数为1.8 A,已知通过开关S的电流为2.3 A,求通过灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$和$\mathrm{L}_{3}$的电流大小。
(1) 当只闭合开关S时,灯泡$\mathrm{L}_{2}$两端的电压。
(2) 当只闭合开关S和$\mathrm{S}_{2}$时,写出灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$和$\mathrm{L}_{3}$的发光情况。
(3) 当开关$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$都闭合时,电流表$\mathrm{A}_{1}$的示数为1.2 A,电流表$\mathrm{A}_{2}$的示数为1.8 A,已知通过开关S的电流为2.3 A,求通过灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$和$\mathrm{L}_{3}$的电流大小。
答案
12. (1) $6\ \mathrm{V}$ (2) 灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$不发光,只有$\mathrm{L}_3$发光 (3) $0.5\ \mathrm{A}$ $0.7\ \mathrm{A}$ $1.1\ \mathrm{A}$
提示:(1) 开关S闭合时,三灯泡串联,电压表$\mathrm{V}_2$测$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端的总电压,电压表$\mathrm{V}_1$测灯$\mathrm{L}_1$两端电压,因$U_1+U_2=U_{\mathrm{V}_2}=7\ \mathrm{V}$,$U_1=U_{\mathrm{V}_1}=1\ \mathrm{V}$,则灯$\mathrm{L}_2$两端的电压$U_2=U_{\mathrm{V}_2}-U_1=7\ \mathrm{V}-1\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$。(2) 只闭合开关S和$\mathrm{S}_2$时,仅灯$\mathrm{L}_3$工作,灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$被短路,故灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$不发光,只有$\mathrm{L}_3$发光。(3) 三开关都闭合时,三灯泡并联,$I_\mathrm{总}=2.3\ \mathrm{A}$,电流表$\mathrm{A}_1$测灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的总电流,电流表$\mathrm{A}_2$测灯$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$的总电流,因$I_1+I_2+I_3=I_\mathrm{总}=2.3\ \mathrm{A}$,$I_1+I_2=I_{\mathrm{A}_1}=1.2\ \mathrm{A}$,$I_2+I_3=I_{\mathrm{A}_2}=1.8\ \mathrm{A}$,解得$I_1=0.5\ \mathrm{A}$,$I_2=0.7\ \mathrm{A}$,$I_3=1.1\ \mathrm{A}$。
提示:(1) 开关S闭合时,三灯泡串联,电压表$\mathrm{V}_2$测$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端的总电压,电压表$\mathrm{V}_1$测灯$\mathrm{L}_1$两端电压,因$U_1+U_2=U_{\mathrm{V}_2}=7\ \mathrm{V}$,$U_1=U_{\mathrm{V}_1}=1\ \mathrm{V}$,则灯$\mathrm{L}_2$两端的电压$U_2=U_{\mathrm{V}_2}-U_1=7\ \mathrm{V}-1\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$。(2) 只闭合开关S和$\mathrm{S}_2$时,仅灯$\mathrm{L}_3$工作,灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$被短路,故灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$不发光,只有$\mathrm{L}_3$发光。(3) 三开关都闭合时,三灯泡并联,$I_\mathrm{总}=2.3\ \mathrm{A}$,电流表$\mathrm{A}_1$测灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的总电流,电流表$\mathrm{A}_2$测灯$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$的总电流,因$I_1+I_2+I_3=I_\mathrm{总}=2.3\ \mathrm{A}$,$I_1+I_2=I_{\mathrm{A}_1}=1.2\ \mathrm{A}$,$I_2+I_3=I_{\mathrm{A}_2}=1.8\ \mathrm{A}$,解得$I_1=0.5\ \mathrm{A}$,$I_2=0.7\ \mathrm{A}$,$I_3=1.1\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】
首先分析不同开关状态下的电路连接方式：
1. 只闭合S时，L₁、L₂、L₃串联，明确电压表测量对象：V₁测L₁两端电压，V₂测L₁和L₂的总电压，利用串联电路电压规律计算L₂的电压；
2. 闭合S和S₂时，分析电流路径，判断L₁、L₂是否被短路，从而确定发光情况；
3. 三个开关都闭合时，L₁、L₂、L₃并联，明确电流表测量对象：A₁测L₁和L₂的总电流，A₂测L₂和L₃的总电流，结合并联电路电流规律（干路电流等于各支路电流之和），联立方程求解各灯电流。
【解析】
(1) 当只闭合开关S时，L₁、L₂、L₃串联，电源电压U=9V。
电压表V₁测L₁两端电压，故U₁=U_V₁=1V；
电压表V₂测L₁和L₂两端的总电压，故U₁+U₂=U_V₂=7V；
根据串联电路电压规律，L₂两端的电压：U₂=U_V₂ - U₁=7V - 1V=6V。
(2) 当只闭合开关S和S₂时，电流从电源正极出发，经S、S₂后直接通过L₃回到电源负极，此时L₁、L₂被短路，无电流通过，因此L₁、L₂不发光，只有L₃发光。
(3) 当开关S、S₁、S₂都闭合时，L₁、L₂、L₃并联。
电流表A₁测L₁和L₂的总电流，故I₁+I₂=I_A₁=1.2A；
电流表A₂测L₂和L₃的总电流，故I₂+I₃=I_A₂=1.8A；
通过开关S的电流为干路总电流，即I₁+I₂+I₃=2.3A；
联立三个方程：
$\begin{cases}I₁+I₂=1.2A \\ I₂+I₃=1.8A \\ I₁+I₂+I₃=2.3A \end{cases}$
解得：I₁=0.5A，I₂=0.7A，I₃=1.1A。
【答案】
(1) 6 V；(2) L₁、L₂不发光，只有L₃发光；(3) 通过L₁的电流为0.5 A，通过L₂的电流为0.7 A，通过L₃的电流为1.1 A。
【知识点】
串联电路电压规律、并联电路电流规律、电路的短路与通路
【点评】
本题考查电路结构分析及串并联电路的电流、电压规律，需先判断开关状态对应的电路连接方式，再结合规律计算，是电学基础题型，重点在于电路分析能力的应用。
【难度系数】
0.6
首先分析不同开关状态下的电路连接方式：
1. 只闭合S时，L₁、L₂、L₃串联，明确电压表测量对象：V₁测L₁两端电压，V₂测L₁和L₂的总电压，利用串联电路电压规律计算L₂的电压；
2. 闭合S和S₂时，分析电流路径，判断L₁、L₂是否被短路，从而确定发光情况；
3. 三个开关都闭合时，L₁、L₂、L₃并联，明确电流表测量对象：A₁测L₁和L₂的总电流，A₂测L₂和L₃的总电流，结合并联电路电流规律（干路电流等于各支路电流之和），联立方程求解各灯电流。
【解析】
(1) 当只闭合开关S时，L₁、L₂、L₃串联，电源电压U=9V。
电压表V₁测L₁两端电压，故U₁=U_V₁=1V；
电压表V₂测L₁和L₂两端的总电压，故U₁+U₂=U_V₂=7V；
根据串联电路电压规律，L₂两端的电压：U₂=U_V₂ - U₁=7V - 1V=6V。
(2) 当只闭合开关S和S₂时，电流从电源正极出发，经S、S₂后直接通过L₃回到电源负极，此时L₁、L₂被短路，无电流通过，因此L₁、L₂不发光，只有L₃发光。
(3) 当开关S、S₁、S₂都闭合时，L₁、L₂、L₃并联。
电流表A₁测L₁和L₂的总电流，故I₁+I₂=I_A₁=1.2A；
电流表A₂测L₂和L₃的总电流，故I₂+I₃=I_A₂=1.8A；
通过开关S的电流为干路总电流，即I₁+I₂+I₃=2.3A；
联立三个方程：
$\begin{cases}I₁+I₂=1.2A \\ I₂+I₃=1.8A \\ I₁+I₂+I₃=2.3A \end{cases}$
解得：I₁=0.5A，I₂=0.7A，I₃=1.1A。
【答案】
(1) 6 V；(2) L₁、L₂不发光，只有L₃发光；(3) 通过L₁的电流为0.5 A，通过L₂的电流为0.7 A，通过L₃的电流为1.1 A。
【知识点】
串联电路电压规律、并联电路电流规律、电路的短路与通路
【点评】
本题考查电路结构分析及串并联电路的电流、电压规律，需先判断开关状态对应的电路连接方式，再结合规律计算，是电学基础题型，重点在于电路分析能力的应用。
【难度系数】
0.6
